中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：充換電設(shè)施是新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。今年的《政府工作報(bào)告》提出，穩(wěn)定增加汽車、家電等大宗消費(fèi)，增加停車場、充電樁、換電站等設(shè)施?！缎履茉雌嚠a(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》對充換電技術(shù)發(fā)展和商業(yè)模式創(chuàng)新提出更高要求。

電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)近零排放

近年來，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。截至2020年年底，全國新能源汽車保有量達(dá)492萬輛，占汽車總量的1.75%，比2019年增加111萬輛，增長29.18%。其中，純電動(dòng)汽車保有量400萬輛，占新能源汽車總量的81.32%。新能源汽車增量連續(xù)三年超過100萬輛，呈持續(xù)高速增長趨勢。

電動(dòng)汽車的優(yōu)勢包括：能量利用率高，可以實(shí)現(xiàn)近似零排放；運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲低；結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便等。按照動(dòng)力源的類型，電動(dòng)汽車可分為純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車。純電動(dòng)汽車以車載可充電蓄電池或其他能量儲(chǔ)存裝置為動(dòng)力源?；旌蟿?dòng)力汽車，以燃料或可充電能/能量儲(chǔ)存裝置為動(dòng)力源，將傳統(tǒng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電池等以串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)方式組合在一起，具有傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車?yán)m(xù)駛里程長和電動(dòng)汽車低能耗低排放的雙重特點(diǎn)。燃料電池汽車以燃料電池作為主要?jiǎng)恿υ?，一般配備?dòng)力電池作為輔助動(dòng)力電源。燃料電池汽車主要以氫氣為燃料，排放產(chǎn)物主要是水。

如何實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車充換電

充換電方式

傳導(dǎo)充電

車樁之間通過充電槍線連接充電 傳導(dǎo)式充電樁：非車載直流充電機(jī)、交流充電樁 應(yīng)用場合靈活，適用面廣

無線充電

基于電磁感應(yīng)原理，車輛上安裝接收裝置，地面安裝發(fā)射裝置

收發(fā)裝置能在一定距離內(nèi)以高頻電磁場形式傳輸電能

處于研究示范階段，量產(chǎn)少

換 電

車輛電池可拆卸

相比充電更快捷

直流充電機(jī)與交流電網(wǎng)相連，采用高頻電源技術(shù)為電動(dòng)汽車車載動(dòng)力電池提供直流電源，主要由控制單元、計(jì)量裝置、讀卡裝置、人機(jī)交互裝置、充電機(jī)模塊、低壓輔助電源、直流輸出接觸器、充電電纜和樁體等構(gòu)成，特點(diǎn)是充電功率大，效率高，時(shí)間短等。直流充電機(jī)根據(jù)充電機(jī)安裝位置的不同，可分為車載充電機(jī)和非車載充電機(jī)。一般公交、環(huán)衛(wèi)、郵政等社會(huì)公共服務(wù)用車采用地面直流充電機(jī)進(jìn)行充放電操作。

交流充電樁采用傳導(dǎo)方式為具有車載充電機(jī)的電動(dòng)汽車提供交流電能，由樁體、充電接口、保護(hù)控制裝置、計(jì)量計(jì)費(fèi)裝置、讀卡裝置、人機(jī)交互界面等組成，特點(diǎn)是系統(tǒng)簡單，占地面積小，操作方便。交流充電樁可分為落地式和壁掛式。落地式充電樁適合在各種停車場和路邊停車位進(jìn)行地面安裝；壁掛式充電樁適合在擁擠的空間、周邊有墻壁的固定建筑物進(jìn)行壁掛安裝。交流充電樁具有人機(jī)交互功能、計(jì)量功能、刷卡計(jì)費(fèi)功能、通信功能、安全防護(hù)功能。

電池更換站采用電池更換方式為電動(dòng)汽車提供電能供給，并能夠在換電過程中對更換設(shè)備、動(dòng)力蓄電池進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控。電動(dòng)汽車換電設(shè)備主要由充電架、電池箱及電池箱更換設(shè)備組成，電池箱是由若干單體電池、箱體、電池管理系統(tǒng)及相關(guān)安裝結(jié)構(gòu)件等構(gòu)成的成組電池，一般其物理尺寸、功能實(shí)現(xiàn)、容量等與電動(dòng)汽車的整車設(shè)計(jì)緊密相關(guān)。

從目前發(fā)展情況來看，換電模式發(fā)展面臨建設(shè)成本高、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、盈利難等問題，大多在出租車、網(wǎng)約車層面嘗試。隨著電池能量密度的提高，現(xiàn)在電池成本更低；同時(shí)，電動(dòng)汽車能耗不斷下降，而且電池成本和整車能耗還在不斷下降，這些都將有助于換電模式繼續(xù)提升經(jīng)濟(jì)性。

截至2020年12月，我國充電站累計(jì)達(dá)到6.36萬座、換電站達(dá)到555座，公共充電樁達(dá)到80.7萬個(gè)，私人充電樁為87.4萬個(gè)。

推動(dòng)充換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》提出，要大力推動(dòng)充換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

加快充換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。科學(xué)布局充換電基礎(chǔ)設(shè)施，加強(qiáng)與城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃、電網(wǎng)規(guī)劃及物業(yè)管理、城市停車等的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。依托“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源，提升智能化水平，積極推廣智能有序慢充為主、應(yīng)急快充為輔的居民區(qū)充電服務(wù)模式。

提升充電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)水平。引導(dǎo)企業(yè)聯(lián)合建立充電設(shè)施運(yùn)營服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、信息共享與統(tǒng)一結(jié)算。加強(qiáng)充電設(shè)備與配電系統(tǒng)安全監(jiān)測預(yù)警等技術(shù)研發(fā)，規(guī)范無線充電設(shè)施電磁頻譜使用，提高充電設(shè)施安全性、一致性、可靠性，提升服務(wù)保障水平。

鼓勵(lì)商業(yè)模式創(chuàng)新。結(jié)合老舊小區(qū)改造、城市更新等工作，引導(dǎo)多方聯(lián)合開展充電設(shè)施建設(shè)運(yùn)營，支持居民區(qū)多車一樁、臨近車位共享等合作模式發(fā)展。

自2006年起，國家電網(wǎng)有限公司在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》指導(dǎo)下，率先開展新能源汽車充換電技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)制定、裝備研制、示范工程建設(shè)，帶動(dòng)了充換電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

國家電網(wǎng)公司全力服務(wù)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不斷加快電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。形成覆蓋全國176個(gè)城市、5萬余公里的“十縱十橫兩環(huán)”高速公路快充網(wǎng)絡(luò)，搭建全球規(guī)模最大的智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺。智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺累計(jì)接入充電樁119萬根，鏈接3000多家上下游企業(yè)，服務(wù)620萬戶平臺用戶，有力帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。

【專訪】

圍繞新能源汽車充換電技術(shù)及服務(wù)模式，《亮報(bào)》對中國電科院用電與能效研究所智能電網(wǎng)能效試驗(yàn)檢測中心副主任李濤永進(jìn)行了專訪。

《亮報(bào)》：為了更好地滿足新能源汽車的不同充換電需求，不斷提高新能源汽車的市場競爭力，下一步還應(yīng)探索哪些新型充換電服務(wù)模式？

李濤永：2021年是“十四五”開局之年，在“碳達(dá)峰、碳中和”以及“新基建”部署帶動(dòng)下，中央和地方政府對充換電基礎(chǔ)設(shè)施支持力度顯著增加，今年的《政府工作報(bào)告》也明確指出“增加停車場、充電樁、換電站等設(shè)施，加快建設(shè)動(dòng)力電池回收利用體系”。下一步居民區(qū)充電設(shè)施、大功率快速充電及換電設(shè)施將成為建設(shè)重點(diǎn)。

居民區(qū)建樁方面。目前，居民區(qū)充電樁建設(shè)存在落地難，部分老舊小區(qū)配電容量不足等問題。未來需進(jìn)一步完善居民區(qū)充電樁建設(shè)推進(jìn)機(jī)制，落實(shí)街道辦事處等基層管理機(jī)構(gòu)責(zé)任，推廣智能有序充電、樁群就地互聯(lián)、統(tǒng)建統(tǒng)營新模式，破解居住地充電難題，化解電動(dòng)汽車?yán)锍探箲]。

大功率充電方面。新型高效交直流轉(zhuǎn)換裝備、新一代大功率充電技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)正在由中外車企樁企聯(lián)合攻關(guān)，未來10年將有望在公交車、礦用電動(dòng)卡車等商用車型中進(jìn)行規(guī)模化應(yīng)用。屆時(shí)將統(tǒng)一全球充電接口，充電電壓、充電電流將提升至1000伏、900安左右，5分鐘大約可增加續(xù)航里程100~200公里，實(shí)現(xiàn)“充電像加油一樣便捷”。

換電方面。電動(dòng)汽車充換電模式演變一直備受各界矚目。百度、網(wǎng)易及蔚來等企業(yè)都呼吁建立電動(dòng)汽車動(dòng)力電池國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，提高車電分離型電動(dòng)汽車及其換電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化水平，統(tǒng)一規(guī)格、統(tǒng)一接口，實(shí)現(xiàn)車電分離、動(dòng)力電池互換互通，降低制造、場站建設(shè)及運(yùn)維成本，促進(jìn)換電模式發(fā)展。換電設(shè)施將會(huì)作為充電網(wǎng)絡(luò)的重要補(bǔ)充，在商用車領(lǐng)域持續(xù)深化換電技術(shù)應(yīng)用，并積極探索在私人乘用領(lǐng)域的商業(yè)模式。

充電商業(yè)模式方面。車網(wǎng)協(xié)調(diào)成為行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展重要方向。國家產(chǎn)業(yè)規(guī)劃明確將車網(wǎng)協(xié)同作為融合創(chuàng)新重點(diǎn)任務(wù)提出，“碳達(dá)峰”下電網(wǎng)可再生能源調(diào)峰壓力變大，能源互聯(lián)網(wǎng)和電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)體系將推進(jìn)V2G（Vehicle-to-Grid，車輛到電網(wǎng)）、車網(wǎng)協(xié)調(diào)技術(shù)加快落地。實(shí)施層面有序充電、充電負(fù)荷聚合、虛擬電廠及各種類型風(fēng)光儲(chǔ)充綜合體、充換電服務(wù)互聯(lián)互通、自動(dòng)駕駛等都將促進(jìn)充換電商業(yè)模式創(chuàng)新，進(jìn)一步提升充換電服務(wù)便利性。

未來，隨著電動(dòng)汽車保有量的增長，依托智能有序充電、大功率充電、換電等新一代充換電技術(shù)及配套商業(yè)模式，會(huì)形成一系列創(chuàng)新型充換電服務(wù)模式，滿足眾多不同充電場景下的電動(dòng)汽車充電需求。

來源：《國家電網(wǎng)報(bào)》《經(jīng)濟(jì)日報(bào)》《科技日報(bào)》《北京日報(bào)》、新華社客戶端、國網(wǎng)電動(dòng)汽車公司等

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